CN219240599U - 用于土-岩复合地层的土层沉井及复合沉井、井连接装置 - Google Patents
用于土-岩复合地层的土层沉井及复合沉井、井连接装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了用于土‑岩复合地层的土层沉井及复合沉井、井连接装置，涉及沉井技术领域；复合沉井包括上下连接的土层沉井和岩层沉井；土层沉井为预制的沉井，位于土层中；土层沉井的井壁中沿井轴向开设有若干个沿井环向分布的注浆通孔，用于浇筑混凝土；土层沉井的底部井壁中预留若干个沿井环向分布且与若干个注浆通孔一一对应连通的T型空腔；岩层沉井为施工过程中现浇筑的沉井，位于岩层中；岩层沉井中布置有沿井环向分布与若干个注浆通孔一一对应连接的若干根钢筋，且对应的分别***各个T型空腔中；注浆通孔和T型空腔中浇筑有混凝土；注浆通孔和T型空腔钢筋即构成两个沉井之间的井连接装置。本实用新型提高了沉井施工质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及沉井技术领域，尤其是用于土-岩复合地层的土层沉井及复合沉井、井连接装置。
背景技术
沉井是一种井筒状的结构物，主要是通过在井内挖除土体，使得沉井体依靠自身重力克服井壁摩阻力下沉。沉井中部挖土形成锅底，随后挖刃脚处的土体让沉井平稳加快下沉，直至锅底土***，当沉井下沉减速趋于稳定时再重复上述各道工序进行施工，直至沉井下沉至岩层位置，再采用小型破碎机对岩层破碎。在土-硬岩复合地层，井壁在硬岩层下沉所需技术难度大。在凿除沉井下方的岩时，沉井暂时被外壁摩阻力和刃脚托住，处于相对稳定状态，当继续凿除时，底部岩层凿空后承载力突然下降，沉井发生突沉。由于沉井下方的岩被凿除时开挖壁面形态不易控制，大都不平整，易发生突沉或者沉降不均匀，造成沉井施工质量问题。
实用新型内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用于土-岩复合地层的土层沉井，用于在岩层中通过土层沉井的注浆通孔现浇混凝土形成岩层沉井的井壁。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，包括：
用于土-岩复合地层的土层沉井，土层沉井的井壁中沿井轴向开设有若干个注浆通孔，且此若干个注浆通孔沿井环向分布，所述注浆通孔用于浇筑混凝土。
优选的，所述土层沉井的底部井壁中预留若干个连接腔，此若干个连接腔沿井环向分布且与所述若干个注浆通孔一一对应连通。
优选的，所述连接腔为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形。
优选的，所述土层沉井由多个预制的环片拼装组成；所述环片中沿轴向开设有注浆通孔；所述土层沉井的底部设有刃脚。
本实用新型还提供了一种用于土-岩复合地层的复合沉井，在岩层中使用模板并通过土层沉井的注浆通孔现浇混凝土形成岩层沉井的井壁，从而代替原有需要下沉到岩层沉井预制环片，避免了由于沉井下方的岩被凿除时开挖壁面形态不易控制，大都不平整，易发生突沉或者沉降不均匀，从而造成沉井施工质量问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，包括：
用于土-岩复合地层的复合沉井，包括：上下连接的土层沉井和岩层沉井；
所述土层沉井即上层沉井为预制的沉井，位于土层中；所述土层沉井的井壁中沿井轴向开设有若干个注浆通孔，且此若干个注浆通孔沿井环向分布，所述注浆通孔用于浇筑混凝土；
所述岩层沉井即下层沉井为施工过程中现浇筑的沉井，位于岩层中。
优选的，所述土层沉井的底部井壁中预留若干个连接腔，此若干个连接腔沿井环向分布且与所述若干个注浆通孔一一对应连通；所述岩层沉井中布置有若干根钢筋，此若干根钢筋沿井环向分布，此若干根钢筋与所述若干个注浆通孔一一对应连接，且对应的分别***各个连接腔中；
所述注浆通孔和连接腔中浇筑有混凝土。
优选的，所述连接腔为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形。
优选的，所述土层沉井由多个预制的环片拼装组成；所述环片中沿轴向开设有注浆通孔；所述土层沉井的底部设有刃脚。
本实用新型还提供了一种用于土-岩复合地层的井连接装置，用于保证上层沉井与下层沉井之间的连接紧密可靠。
井连接装置，井连接装置用于连接上下两个沉井，井连接装置包括：设置于上层沉井的井壁中且沿轴向开设的注浆通孔，设置于上层沉井的底部井壁中连接腔，设置于下层沉井中的钢筋；
所述注浆通孔用于浇筑混凝土；所述注浆通孔与连接腔相连通，所述钢筋与注浆通孔相连接，且***连接腔中。
优选的，所述连接腔为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形；上层沉井和下层沉井之间采用一个或多个井连接装置固定连接，所述井连接装置的注浆通孔和连接腔中浇筑有混凝土。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型设计一种用于土-岩复合地层的土层沉井，用于在岩层中通过土层沉井的注浆通孔现浇混凝土形成岩层沉井的井壁。
(2)本实用新型在上部土层采用预制的土层沉井，挖除土体使土层沉井自重下沉的方法，在下部岩层通过凿除大部分岩体，再在岩层中使用模板并通过土层沉井的注浆通孔现浇混凝土形成岩层沉井的井壁，从而代替原有需要下沉到岩层沉井预制环片，避免了由于沉井下方的岩被凿除时开挖壁面形态不易控制，大都不平整，易发生突沉或者沉降不均匀，造成沉井施工质量问题。
(3)本实用新型设计了一种可以适用于在土-岩复合沉井的连接装置，在上下层沉井交接部位通过注浆通孔注浆，形成的T型空腔和钢筋连接结构，使得上层沉井与下层沉井连接紧密可靠。
(4)土层沉井的底部设有刃脚，便于控制土层沉井在土层中的下降。
(5)注浆通孔与T型空腔设置于土层沉井主体底部且远离刃脚，T型空腔布置距土层沉井底面一定高度，避免损害土层沉井底部刃脚的结构强度。
(6)本实用新型的现浇的岩层沉井结构为钢筋混凝土结构，在现浇混凝土表层***钢筋，钢筋一端深入T型空腔，一端布置于岩层沉井的现浇混凝土段，通过预留注浆通过一同注浆浇筑T型空腔与岩层沉井的现浇混凝土段，保证其整体性，可有效提高上层预制的土层沉井与下层现浇的岩层沉井的紧密连接，形成完整的复合沉井结构，在混凝土凝结后能够承受更多的侧边土压力。
附图说明
图1为本实用新型的用于土-岩复合地层的土层沉井结构示意图。
图2为本实用新型的用于土-岩复合地层的复合沉井结构示意图。
图3为本实用新型的井连接装置结构示意图。
附图标记说明：
1-土层沉井，11-环片，12-注浆通孔，13-T型空腔，14-刃脚，
2-岩层沉井，21-钢筋。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
由图1所示，一种用于土-岩复合地层的土层沉井，土层沉井1的井壁中沿井轴向开设有若干个注浆通孔12，且此若干个注浆通孔12沿井环向分布，所述注浆通孔12用于浇筑混凝土；土层沉井1的底部井壁中预留若干个连接腔13，此若干个连接腔13沿井环向分布且与所述若干个注浆通孔12一一对应连通
所述连接腔13为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形。由预制的沉井环片11的尺寸来约束连接腔13的整体形状，连接腔13的形状可根据工程进行实际调整。
所述土层沉井1由多个预制的环片11拼装组成；所述环片11中沿轴向开设有注浆通孔12。预制环片11的拼装高度根据土层厚度确定。
所述土层沉井1的底部设有刃脚14；底部设有刃脚14便于控制土层中预制土层沉井的下降。刃脚14是指外壁下端的尖利部分，其作用是使沉井在自重作用下便于切入土中，它是受力很集中的部分，必须有足够的强度，以免挠曲与受损。
所述注浆通孔12与连接腔13位于环片11的主体底部且远离刃脚14，连接腔13布置距土层沉井1底面一定高度，避免损害土层沉井1底部的刃脚14的结构强度。
实施例2
由图2所示，一种用于土-岩复合地层的复合沉井，包括：上下连接的土层沉井1和岩层沉井2。
所述土层沉井1即上层沉井为预制的沉井，位于土体地层段。所述岩层沉井2即下层沉井为施工过程中现浇筑的沉井，位于硬岩地层段。
所述土层沉井1的井壁中沿井轴向开设有若干个注浆通孔13，且此若干个注浆通孔13沿井环向分布，所述注浆通孔13用于浇筑混凝土。
所述土层沉井1的底部井壁中预留若干个连接腔13，此若干个连接腔13沿井环向分布且与所述若干个注浆通孔12一一对应连通。
所述岩层沉井2中布置有若干根钢筋21，此若干根钢筋21沿井环向分布，此若干根钢筋21与所述若干个注浆通孔12一一对应连接，且对应的分别***各个连接腔13中。
所述注浆通孔12和连接腔13中浇筑有混凝土，具体的，通过注浆通孔12向连接腔13中浇筑混凝土，同时浇筑形成岩层沉井2的井壁；从而使得土层沉井1的预制环片11与现浇混凝土形成的岩层沉井2的井壁连接紧密可靠。所述注浆通孔12、连接腔13、钢筋21即形成土层沉井1与岩层沉井2的连接装置。
所述连接腔13为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形。由预制的沉井环片11的尺寸来约束连接腔13的整体形状，连接腔13的形状可根据工程进行实际调整。
所述土层沉井1由多个预制的环片11拼装组成；所述环片11中沿轴向开设有注浆通孔12；预制环片11的拼装高度根据土层厚度确定。
所述土层沉井1的底部设有刃脚14；底部设有刃脚14便于控制土层中预制土层沉井的下降。
所述注浆通孔12与连接腔13位于环片11的主体底部且远离刃脚14，连接腔13布置距土层沉井1底面一定高度，避免损害土层沉井1底部的刃脚14的结构强度。
本实施例2中，所述土层沉井1和岩层沉井2均为钢筋混凝土结构。
本实施例2的施工过程为：
S1，土体地层中的土层沉井1下沉通过采用加长臂挖机挖土实现，先挖土层沉井1中部土体形成锅体，然后扩大锅体的范围和深度，让土层沉井1在自重作用下慢慢地下沉，随后挖刃脚14处的土体(或者人工掏刃脚14土体)，让土层沉井1平稳加快下沉，直至下沉至硬岩地层后，土层沉井1停止下沉。
其中，在土层沉井1下沉过程中，采用橡胶或木块或或包裹土体的土工织物等实物将连接腔13封堵，封堵物的尺寸与连接腔13的空腔尺寸一致，防止预制的土层沉井1在土体地层段下沉时，连接腔13被土体堵塞。
S12，在土层沉井1的预制环片11下沉至土-岩交界处不在继续下沉后，根据复合沉井的下层设计高度对硬岩地层中岩层沉井2的部位进行开挖，采用小型破碎机开挖，为保证下层现浇混凝土结构即岩层沉井2井壁的浇筑施工过程，土层沉井1不下沉，岩层沉井2的井壁采用对称分区开挖的方式进行，先对称开挖部分岩层沉井2的井壁，沿着环形井壁对称开挖部分区域，同时预留其他未开挖区域的硬岩用于支撑上层的土层沉井1，使上层沉井1的结构维持稳定，待开挖部分浇筑完混凝土硬化到一定强度后，再对预留区域进行开挖浇筑，直至形成完整的复合沉井结构。
其中，上层的土层沉井中预留的T型空腔与下层现浇的岩层沉井2的井壁一同进行浇筑，上下沉井连成整体结构。在浇筑前，先去除土层沉井1内连接腔13中封堵物，并在连接腔13中布置钢筋21与硬岩地层段中现浇混凝土结构即岩层沉井2的井壁一同浇筑形成整体结构，为保证浇筑质量与效果，通过土层沉井1中预留的注浆通孔12进行注浆。
实施例3
由图3所示，一种井连接装置，用于连接上下两个沉井，井连接装置包括：设置于上层沉井的井壁中且沿轴向开设的注浆通孔12，设置于上层沉井的底部井壁中连接腔13，设置于下层沉井中的钢筋21。
所述注浆通孔12用于浇筑混凝土；所述注浆通孔12与连接腔13相连通，所述钢筋21与注浆通孔12相连接，且***连接腔13中。
所述注浆通孔12和连接腔13中浇筑有混凝土，具体的，通过注浆通孔12向连接腔13中浇筑混凝土，通过混凝土和***连接腔13中的钢筋21，使得上层沉井与下层沉井连接紧密可靠。
所述连接腔13为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形。
上层沉井和下层沉井之间采用一个或多个井连接装置固定连接。
实施例4
在合肥市西二环(北二环—樊洼路)快速化改造工程中，部分沉井结构的施工区域位于土-岩复合地层中，为了保证土-岩复合地层中岩层沉井得顺利施工，并减小下沉困难与产生过大偏差等质量问题，采用实施例2的方案进行施工，根据地层结构特点，设计了预制的土层沉井结构，以及与现浇的岩层沉井相连接的连接装置结构。
该复合沉井基础的布置深度为7.5m，上部5.0m采用预制的土层沉井位于土体地层中，底部2.5m采用现浇的岩层沉井结构位于硬岩地层中。
土层沉井由多个沉井环组成，沉井环由6个标准预制环片组成，标准预制环片规格3000mm×2500mm×420mm，土层沉井底部带刃脚。土层沉井中的预制环片为钢筋混凝土结构，混凝土设计强度等级为C40，抗渗等级P8，钢筋采用HPB300级、HRB400级钢材，预制环片采用错缝或对齐的方式拼装。预制环片之间纵向采用半径360°弯弧螺栓连接。预制环片与预制环片间以4根M30的环向高强螺栓相连。
土层沉井中的注浆通孔直径为50mm。T型空腔的T型截面中，上底面宽度即横杆宽度为250mm，下底面宽度即竖杆宽度为150mm，总高度为500mm，其中，横杆高度为200mm，竖杆高度为300mm。
现浇的岩层沉井结构为钢筋混凝土结构，在现浇混凝土表层***钢筋，使得钢筋从上到下依次贯穿T型空腔与岩层沉井的现浇混凝土段，钢筋一端深入T型空腔，一端布置于岩层沉井的现浇混凝土段，通过预留注浆通过一同注浆浇筑T型空腔与岩层沉井现浇混凝土段，保证其整体性，可有效提高上部土体地层中的土层沉井与下部硬岩地层中现浇岩层沉井的紧密连接，形成完整的复合沉井结构，在混凝土凝结后能够承受更多的侧边土压力。
实施例1、2、3中，连接腔13除了为T型空腔外，还可为F、工、十、士、土型空腔，具备挂耳结构。
以上仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.用于土-岩复合地层的土层沉井，其特征在于，土层沉井(1)的井壁中沿井轴向开设有若干个注浆通孔(12)，且此若干个注浆通孔(12)沿井环向分布，所述注浆通孔(12)用于浇筑混凝土；
所述土层沉井(1)的底部井壁中预留若干个连接腔(13)，此若干个连接腔(13)沿井环向分布且与所述若干个注浆通孔(12)一一对应连通。
2.根据权利要求1所述的用于土-岩复合地层的土层沉井，其特征在于，所述连接腔(13)为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形。
3.根据权利要求1所述的用于土-岩复合地层的土层沉井，其特征在于，所述土层沉井(1)由多个预制的环片(11)拼装组成；所述环片(11)中沿轴向开设有注浆通孔(12)；所述土层沉井(1)的底部设有刃脚(14)。
4.用于土-岩复合地层的复合沉井，其特征在于，包括：上下连接的土层沉井(1)和岩层沉井(2)；
所述土层沉井(1)即上层沉井为预制的沉井，位于土层中；所述土层沉井(1)的井壁中沿井轴向开设有若干个注浆通孔(12)，且此若干个注浆通孔(12)沿井环向分布，所述注浆通孔(12)用于浇筑混凝土；
所述岩层沉井(2)即下层沉井为施工过程中现浇筑的沉井，位于岩层中；
所述土层沉井(1)的底部井壁中预留若干个连接腔(13)，此若干个连接腔(13)沿井环向分布且与所述若干个注浆通孔(12)一一对应连通。
5.根据权利要求4所述的用于土-岩复合地层的复合沉井，其特征在于，所述岩层沉井(2)中布置有若干根钢筋(21)，此若干根钢筋(21)沿井环向分布，此若干根钢筋(21)与所述若干个注浆通孔(12)一一对应连接，且对应的分别***各个连接腔(13)中；
所述注浆通孔(12)和连接腔(13)中浇筑有混凝土。
6.根据权利要求5所述的用于土-岩复合地层的复合沉井，其特征在于，所述连接腔(13)为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形。
7.根据权利要求4所述的用于土-岩复合地层的复合沉井，其特征在于，所述土层沉井(1)由多个预制的环片(11)拼装组成；所述环片(11)中沿轴向开设有注浆通孔(12)；所述土层沉井(1)的底部设有刃脚(14)。
8.井连接装置，其特征在于，井连接装置用于连接上下两个沉井，井连接装置包括：设置于上层沉井的井壁中且沿轴向开设的注浆通孔(12)，设置于上层沉井的底部井壁中连接腔(13)，设置于下层沉井中的钢筋(21)；
所述注浆通孔(12)用于浇筑混凝土；所述注浆通孔(12)与连接腔(13)相连通，所述钢筋(21)与注浆通孔(12)相连接，且***连接腔(13)中。
9.根据权利要求8所述的井连接装置，其特征在于，所述连接腔(13)为T型空腔，沿井径向的截面为T型，沿井环向的截面为矩形；上层沉井和下层沉井之间采用一个或多个井连接装置固定连接，所述井连接装置的注浆通孔(12)和连接腔(13)中浇筑有混凝土。
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